Serial wireless (UART) pentru Arduino / STM32 / etc .: 3 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Sperăm că toată lumea va fi de acord cu mine că seria Arduino este un instrument excelent pentru depanarea proiectelor dvs. Ei bine, este practic singura opțiune pentru depanarea unui Arduino. Dar uneori, nu este posibil sau practic să rulați un computer USB de pe Arduino sau orice alt microcontroler în computer.

Așa că am creat această placă UART-WiFi, bazată pe ESP8266-01, care este ieftină în zilele noastre. Plăcile sunt mici, puteți să le conectați la o placă, să conectați alimentarea, RX, TX și la masă și vă va transmite tot ce primește de la UART către computerul dvs. prin WiFi și invers.

Caracteristici:

• baudrate până la 115200 (teoretic chiar până la 921600, dar acest lucru nu este testat)
• primește / trimite date de la UART și trimite / primește date prin WiFi direct la computer folosind portul 23 (Telnet)
• 18 componente, piesele costă aproximativ 3,50 USD
• 20 x 45 mm PCB cu două fețe, compatibil cu placa de bucată
• Pin RX tolerant de 5 V
• tensiunea de intrare de la 12 V la 3,3 V, curentul consumă aproximativ 80 mA în medie

Folosesc aceste plăci de aproximativ o jumătate de an acum și le-am găsit extrem de utile. Le prefer chiar și podurilor USB-UART, deoarece, cu placa mea, conectez una dintre ele într-o placă de calcul și nu trebuie să-mi fac griji cu privire la trecerea cablurilor pe birou. De asemenea, nu aveți niciun alt hardware, nu aveți porturi USB gratuite și aceste plăci oferă o izolare galvanică completă de computer, ceea ce reprezintă o bună precauție de siguranță și nu trebuie să vă faceți griji cu privire la diferențele de potențial la sol.

Pasul 1: Cum funcționează

Odată ce puterea este aplicată modulului, acesta începe să încerce să se conecteze la WiFi-ul predefinit. În timpul acestei faze, LED-ul galben clipește. După conectare, LED-ul galben rămâne aprins. După aceea, modulul așteaptă o conexiune de la un client Telnet (vezi pasul următor) și LED-ul verde clipește. După ce conexiunea este stabilită cu succes, terminalul Telnet vă arată o solicitare, întrebând despre viteza de transmisie dorită. Introduceți viteza de transmisie în terminal și ați terminat! Acum, orice introduceți în terminal este trimis prin WiFi și apoi este trimis din pinul TX al ESP8266. În mod similar, orice apare pe pinul RX este trimis la terminal. Practic, nu puteți face diferența dintre o consolă serial și telnet.

LED-uri:

• galben (cel mai la stânga) - Stare Wifi, intermitent - încercare de conectare, aprins - conectat
• verde (al doilea din stânga) - Starea Telnet. intermitent - în așteptarea conexiunii, verde - conectat
• albastru (două cele din dreapta) - RX și TX

Pasul 2: Cum să-l configurați

Conexiune

Singura ușoară complicație este că aveți nevoie de un fel de identificator pentru fiecare dispozitiv Telnet (similar cu fiecare port serial care are un număr). În proiectul meu am folosit Static IP. În mod normal, odată ce un dispozitiv se conectează la WiFi, acesta primește automat o adresă IP de la serverul DHCP. Aceasta se numește adresare IP dinamică, dar problema aici este că adresa IP s-ar putea schimba. Așa că am programat placa în așa fel încât să primească întotdeauna o adresă IP predefinită, în cazul meu 192.168.2.20x, unde x este numărul plăcii. Aceasta se numește adresare IP statică. Apoi, pur și simplu conectați o consolă Telnet la 192.168.2.20x: 23 și sunteți gata de plecare.

Ca o consolă, puteți utiliza o varietate de aplicații, cele mai cunoscute două fiind probabil PuTTY sau YAT (încă un terminal). Eu îl folosesc pe acesta din urmă și în secțiunea imagine puteți vedea cum să îl configurați - trebuie doar să cunoașteți adresa IP statică menționată anterior.

Firmware

Firmware-ul este scris în Arduino IDE și îl puteți găsi pe GitHub. Dacă doriți să vă programați ESP8266, trebuie să vă uitați în antet și să modificați unele variabile acolo, și anume:

• ssid - numele WiFi-ului la care doriți să se conecteze placa
• pass - parola pentru acel WiFi
• ip - IP static pe care doriți să îl aibă placa; alegeți ceva în afara pool-ului DHCP (sau alegeți doar ceva între 200 - 250, care este de obicei gratuit)
• gateway - IP-ul routerului
• subrețea

Puteți obține ultimele două informații din linia de comandă, apăsând Win + R, tastând „cmd” și apoi tastând „ipconfig”. Vezi poze.

Desigur, aveți nevoie de IDE Arduino, lanțul de instrumente esp8266 etc., dar există multe alte tutoriale despre asta.

Bord

De asemenea, trebuie să fabricați PCB. Deși nu este complicat și teoretic îl puteți face acasă, vă recomand să utilizați un producător chinez de PCB. Este ieftin și funcționează frumos. Am folosit ALLPCB și am fost mulțumit.

Putere

Trebuie să furnizați energie plăcii. Puteți să-l alimentați direct cu 3,3 V (jumper JP1 în poziția 3,3 V) sau să alimentați tensiunea printr-un regulator de 3,3 V (jumper în cealaltă poziție). Regulatorul poate accepta tensiuni de până la 12 V. Toate condensatoarele sunt deja integrate la bord.

Pasul 3: Concluzie

După cum am spus mai înainte, am găsit aceste plăci foarte utile pentru prototipare, nu numai cu un Arduino, ci cu orice MCU în general. Și le folosesc de aproximativ jumătate de an acum și nu am avut nicio problemă cu ei.

Codul sursă, fișierele Eagle și câteva imagini pot fi găsite fie pe GitHub, fie în fișierul zip de mai jos. Dar recomand GitHub, deoarece ar putea exista o versiune mai nouă.

Dacă aveți întrebări, comentarii sau sugestii, nu ezitați să le lăsați mai jos.